Synthesis of highly effective absorbents with waste quenching blast furnace slag to remove Methyl Orange from aqueous solution

Water quenching blast furnace slag(WQBFS) is widely produced in the blast furnace iron making process. It is mainly composed of CaO, MgO, Al_2O_3, and SiO_2 with low contents of other metal elements such as Fe, Mn, Ti, K and Na. In this study, WQBFS was treated with grinding, hydrochloric acid acidification, filtration, filtrate extraction by alkali liquor and a hydration reaction. Then BFS micropowder(BFSMP), BFS acidified solid(BFSAS) and BFS acid-alkali precipitate(BFSAP) were obtained, which were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, X-ray fluorescence and Brunauer-Emmet-Teller(BET)specific surface area. The decoloration efficiency for Methyl Orange(MO) was used to evaluate the adsorptive ability of the three absorbents. The effects of adsorptive reaction conditions(p H and temperature of solution, reaction time, sorbent dosage and initial concentration) on MO removal were also investigated in detail. The results indicated that BFSAP performed better in MO removal than the other two absorbents. When the p H value of MO solutions was in the range 3.0–13.0, the degradation efficiency of a solution with initial MO concentration of 25 mg/L reached 99.97% for a reaction time of 25 min at 25°C.The maximum adsorption capacity of BFSAP for MO was 167 mg/g. Based on optimized experiments, the results conformed with the Langmuir adsorption isotherm and pseudo-second-order kinetics. Among inorganic anions, SO_4~(2-)and PO_4~(3-)had significant inhibitory effects on MO removal in BFSAP treatment due to ion-exchange adsorption.     

对硝基苯酚在高炉水淬渣上的吸附机制及表面分形研究

研究了对硝基苯酚(p-NP)在高炉水淬渣(WBFS)上的吸附情况,用电镜扫描(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)、比表面积测定仪(BET)等对高炉水淬渣的理化性质进行了表征.通过批量平衡实验,从动力学和热力学角度探讨了对硝基苯酚在高炉水淬渣上的吸附作用机制.结果表明,吸附等温线能较好地用Freundlich模型来描述.ΔH和ΔS值分别为3.29 k J·mol~(-1)和4.66 J·(mol·K)~(-1),表明对硝基苯酚在高炉水淬渣上的吸附是属于吸热熵增的过程,无化学键等强作用力.ΔG值随着温度的升高而逐渐降低,说明高炉水淬渣对对硝基苯酚吸附的自发性与温度呈正比.高炉水淬渣对对硝基苯酚的吸附可分为快速的表面覆盖和慢速的内部扩散吸附2个过程,整个吸附过程符合伪二级动力学模型.运用Freundlich吸附分形模型计算了不同温度下高炉水淬渣表面的分形维数D分别为2.78、2.80、2.84以及2.87,表明高炉水淬渣的表面确实存在着分形现象,温度越高,D值越大.     

高炉瓦斯泥掺制水煤浆成浆性及燃烧特性的研究

将高炉瓦斯泥配入肥煤中制备瓦斯泥水煤浆,通过成浆实验和热重实验,分析了瓦斯泥、水煤浆的单一燃烧及掺混不同比例瓦斯泥后混合浆的成浆性和燃烧特性.结果表明,掺入高炉瓦斯泥后水煤浆的表观粘度明显降低,流变性较好,但稳定性稍有降低,且在发热量满足实际应用的基础上和最大化利用瓦斯泥的前提下,发现瓦斯泥加入量为24%时,浓度为60%的混合浆体的表观粘度为526 mPa·s,流变性及稳定性较好,浆体发热量为14.11 MJ·kg^-1.此外研究还发现,瓦斯泥中大量金属元素、碱性金属氧化物、铁氧化物、过渡金属氧化物和盐类均对混合浆体燃烧起到了催化剂作用,提高了混合浆体燃烧特性.研究结果可为实现高炉瓦斯泥的多组分高附加值利用及煤炭能源高效利用提供技术及理论参考.     

高炉煤气中粉尘浓度高精度测量系统的研究

粉尘浓度测量是高炉煤气回收利用时保证燃气轮机安全运行的一个必不可少的环节。深入研究不同因素对测量结果的影响,有助于提高测量装置的精确度。研究了纤维直径、粉尘平均粒径及采样时间等因素对测量误差的影响,结果表明:超细玻璃纤维有更高的粉尘收集效率;能很好地收集粒径在10μm以下的粉尘颗粒;粉尘最佳采样时间为5 min。通过对滤膜和滤筒等速采样装置在不同管道风速下的标准偏差值的计算,验证了该装置测量结果有重复性好的优点。     

可燃气体爆炸破坏效应的试验研究

借助高速摄像机及ProAnalyst软件,研究可燃气体体积分数和障碍物对可燃气体爆炸破坏力的影响。测定不同体积分数下的甲烷-空气预混气体爆炸冲击波超压,和爆炸火焰波在有无乒乓球方向传播的平均速度。试验结果表明:超压和平均速度均随着甲烷体积分数的增加呈现先增大后减小的变化趋势,其最大值均出现在甲烷体积分数为10%～11%之间;同一体积分数下的甲烷-空气预混气体爆炸火焰波在有乒乓球方向传播的平均速度比没有乒乓球方向传播的平均速度大。根据试验结果,推导出可燃气体爆炸冲击波超压和爆炸火焰波传播平均速度与可燃气体体积分数之间的函数关系,并得出障碍物对爆炸火焰波传播的加速作用随着体积分数的增加呈现先加强后减弱的变化趋势。     

炼铁高炉共处置危险废物过程中Zn、Cd的挥发特性

为探究炼铁高炉共处置危险废物过程中重金属Zn、Cd的挥发特性,选择ZnCl2、CdCl2×2.5H2O来模拟危险废物中的重金属,开展了ZnCl2、CdCl2×2.5H2O与高炉炼铁原料混合后的共处置煅烧实验,分析了共处置煅烧时挥发烟气及煅烧产物中重金属Zn、Cd的总量.结果表明,Zn、Cd的挥发特性相似,在煅烧初期,二者的挥发率都是随着时间的增加而逐渐增大,当煅烧超过一定时间后,挥发率趋于稳定.在1400℃条件下煅烧60min后,Zn、Cd的挥发率分别为93.55%、99.96%.对Zn、Cd的挥发规律进行了动力学模拟,得出其挥发反应表观活化能E分别为59.37,49.68kJ/mol,挥发的动力学方程则分别为α=f(T,t)=1-exp(-13.60exp(-7141/T)t)、α=f(T,t)=1-exp(-8.64exp(-5975/T)t).     

凌钢1号、2号高炉出铁场除尘工程

1、2号高炉出铁场除尘工程是一项工业污染治理项目,该项目结合凌钢实际,利用较少的投资,解决了多年困扰炼铁厂的炉前烟尘污染问题,改善了出铁场的烟尘污染状况,同时回收的粉尘又有极高的利用价值,取得了一定的经济效益.     

被动式爆炸抑制技术

对近年来国外发展的水袋墙爆炸抑制技术、金属蜂窝填充材料爆炸抑制技术、非金属填充材料爆炸抑制技术以及涂层抗爆技术的应用情况作了介绍,分析其工作原理,在此基础上对这些技术进行了综合对比.     

东山岭滑坡治理工程的安全控制

广东沿海地区是我国经济发达地区,同时也是受地质灾害威胁严重的地区.据相关资料显示,截止2003年底,广东省近10年间发生较大规模的地质灾害330起,造成直接死亡778人,直接经济损失27亿元.因此,地质灾害的治理显得尤为迫切,如何在减灾过程中避免事故的发生成为一个重要的课题.以东山岭为例就沿海地区滑坡治理过程中的安全控制过程及方法进行分析探讨.     

攀钢炼铁厂一期矿槽栈桥除尘改造

详细介绍了炼铁厂一期（1#、2#、3#BF）大型高炉矿槽栈桥除尘工程特点，除尘工艺方案确定，尘源控制及系统布置，为集中大型高炉矿槽栈桥除尘设计提供一些经验。